制浆工艺课件.ppt

制浆洗选漂工艺,备料流程,原木剥皮削片木片筛木片仓,备料流程图,蒸煮流程,送料部分,蒸煮锅,送液部分,煮浆,一段升温二段升温保温,间歇加热器,放锅,蒸煮锅,喷放锅,洗选漂流程,制浆过程,原料的主要成分是纤维素、半纤维素、和木素，常称为：三大要素。化学制浆过程：就是正确地、合理地处理这三大要素的过程。处理的结果是，应当保留原料中的纤维素，适当地保留半纤维素和尽可能的除去木素，这样，每条纤维就将是洁白而纯正的了，要达到这个目的，必须正确的掌握制浆过程工艺。,制浆过程,木材由纤维素和木素相间形成的，在结构上，木材就像钢筋混凝土一样，木素就像水泥，一点重要的区别是：木材由较多的“钢筋”（纤维素）和较少的“水泥”（木素）组成。制浆的生产目的就是把“钢筋”纤维分离出来用于造纸。在化学制浆中，例如硫酸盐法蒸煮，化学品用于溶解木素，然后把木素从浆料中分离，经洗选、漂白工序后生产出纸浆。,术语,漂白是增加纸浆纤维白度的化学处理过程，白度是通过对纸浆内有色物质（主要是木素）的脱色和溶解作用而得以增加的。纸浆是一种不规则的纤维素的聚合体，通过适当的物理处理和纤维改性，可将纸浆转变成纸、纸板、薄纸或其他有用的产品。,术语,白度是漂白最重要而且经常使用的一个检测项目，它有用于日常监控商品浆、纸技术要求和查找工艺故障，以及作为改进工艺的关键性参数。尘埃度纸浆中的尘粒污物可给最终用途造成麻烦，尘粒可引起印刷纸面的斑点，孔洞，涂布不均，以及使视觉质量极重要的纸张在阅读时发生差错。,术语,卡伯值一个通过实验测定程序所获取，直接显示木素的含量，相对硬度。粘度当浆料溶解在特定的溶液时，它的流动、变形、与引起溶解的阻力大小，显示纤维素所含分子的长度。,术语,平衡进入与离开工艺系统的物质与能量的和总是相等的。PH值一个代表溶液酸碱度的符号，它是所有酸与氢离子浓度主要成分的测量，它实际是氢离子浓度10的负对数，利用7代表中性溶液，往0的方向酸性增加，往14的方向碱性增加。黑液白液滤液漂液,洗、选生产目的,筛选的目的：是将蒸煮后的粗浆经筛选后，使纸浆与未蒸解物分离。筛选是利用几何尺寸的差异，将未蒸解物或大的杂质筛分出来。洗涤的目的：是洗出浆料中的有机和无机物的溶解物质，洗出的废液送往蒸煮或蒸发工段。洗选流程在筛选、洗涤过程中进行氧碱漂，脱除未漂浆残余木素的2540%。反应过程不会引起纤维强度严重损失，为下道工序漂白，提供符合质量要求的细浆。,漂白生产目的,纸浆漂白的目的一是去除纸浆中有色物质，或改变其化学组分使之脱色；二是进一步去除木素或其他不纯物，以提高纸浆的白度和白度的稳定性，满足生产的纸或高纯度精制浆的要求。漂白流程经蒸煮、筛选、洗涤和氧脱木素后的浆料存放到1#中浓浆塔。首先，浆料通过D/C氯化段进行氯化漂白，再进行Eop段碱处理，最后进行D段漂白，最后将漂后浆泵送至2#中浓浆塔储存，并送抄浆车间抄造浆板。,设备（主要）工作原理,真空洗浆机,洗选漂流程图,检测粘度、硬度、残碱、,检测PH值,检测粘度、硬度、残碱,检测白度、残氯、PH值,检测白度、PH值,检测白度、残氯、PH值,漂白工艺控制,氧脱木素简介,在漂白硫酸盐化学浆生产系统中，为了降低漂前纸浆的木素含量，一般都采用氧脱木素方法，纸浆经氧脱木素后，卡伯值可以下降4060%，因此可以大大减少化学品的用量和降低废水排出的污染负荷。氧脱木素的作用相当于蒸煮的继续，在浆料中需要加入氧气和氢氧化钠等化学药品进行反应，氢氧化钠用量一般约2-3%，反应后产生的黑液经洗涤提取与蒸煮黑液混合送往碱回收车间回收为白液供制浆车间循环使用。这一技术在世界范围内的使用日益增多,这不仅能进一步减少漂白剂的用量,而且大大减少漂白车间废水中有机氯的生成,增加环境效益。但是,这一技术在工业上实施起来有障碍,因为可能使纸浆强度损失较大。氧脱木素是通过氧和残余木素中的离子化游离酚基反应。,2019/12/16,35,可编辑,氧脱木素工艺参数,温度：95100PH值：10.511.5时间：理想值为60min目前反应时间是35min左右反应压力：22.5MPa用碱量：23氧气用量：25MgSO4:0.20.5%加压能增加氧的溶解度和强化传质过程。当温度高于液相沸点时，在液浆界面会产生蒸汽泡，因而降低了液浆相间的传递系数。将压力提高到该温度对应的蒸汽压以上，可防止蒸汽泡的形成，以维持足够高的液浆相间传递系数。理论上，较高的氧压可以防止氧漂时所不希望发生的副反应：,氯化段工艺参数,时间：氯化需要的时间与要求脱除木素的程度、进浆卡伯值、温度、残氯和混合的好坏有关。氯化塔的停留时间大多数为4060min。停时间的长短，取决于塔的容积、产量和浓度。温度：氯化段的用氯量，通过提高温度，可有实质性降低，同时，由于消除了氯化段后期的残氯，使可能被排入地沟的有用化学品得以节省下来。但温度过高会造成粘度降加剧。,氯化段工艺参数,PH值：一般为1.51.9。如氯化终点的PH值大于2时，纸浆严重降解。用氯量：在D/C段中，是由纸浆对氯的吸收能力决定的。目前用氯量大致在67（有效氯）左右。化学计算方法：如在氯化段纸浆的用氯量常为未漂浆卡伯值的0.2倍，此时每用1%氯量，纸浆约可降低4个卡伯值。但这在很大程度取决与所选定的EO段卡伯值目标值，未漂浆每个卡伯值所需的百分用氯量范围，从中等氯化的0.15到高度氯化的0.25倍。CLO2和CL2大比例替代氯，其优点是当量氯耗较低，碱抽提段的NaOH耗量低，化学品成本低，改善废水的性能。此外，纸浆质量甚好。,氯化段工艺参数,氯化终点控制：准确控制氯化终点，可以减少氧化作用对纤维的损伤。操作指导：1.测定残氯量，一般终点的残氯量在0.040.05g/l之间，但这一指标衡量是不够准确的。2.凭经验控制，即综合纸浆颜色、PH值、残氯等进行控制。如纸浆呈淡黄、PH2、残氯在0.050.08g/l之间，可为氯化终点。,氯化段用氯量与卡伯值的关系,EOP碱处理段工艺参数,碱处理时间：碱处理时间，取决于可溶物从纤维扩散出来的速度。而此速度又与温度、PH值和浓度有关，在其他条件一定时，延长处理时间，可使可溶物充分溶出，从而改善纸浆的质量，减少D段漂白剂用量。但时间过长，又影响产量，故碱处理时间为1.5小时左右。碱处理的温度：碱处理温度提高，可以提高氯化木素及其他有机物质从纤维素扩散出来的速度和溶解量。但温度过高，不仅使汽耗增加，而且半纤维素被溶出得率下降，温控65-75。,EOP碱处理段工艺参数,H2O2用量：5kg/tPH值：一般情况下，PH值应控制在10.5-11.0之间，PH值小于9时，氯化木素不能溶出，此外提高PH值还可以使纤维润胀，促进碱液向纤维内部扩散，有利于把溶出的物质扩散出来，从而改善纸浆的可溶性和提高纸浆的质量。用碱量：其用量取决于未漂浆的硬度、制浆方法及氧化时的用氯量等，并与碱处理时间、温度和纸浆浓度相关联。目前用氯量大致在22.5左右。在6580范围内，随着温度的升高，H2O2和NaOH的消耗速率增加，浆液pH值下降，纸浆白度提高，卡伯值降低；相对地，纸浆的粘度损失增加。,D段工艺参数,D段终点PH：3.5-4范围内白度达到最高值，如碱加得太多，白度反而下降。温度：反应塔中部反应温度7378用氯量：在D段，为达到90%白度所需的二氧化氯与碱抽提段卡伯值成线性关系。理论上，将3卡伯值浆漂到90%白度，需要1%的二氧化氯（对浆）。每相差0.5个卡伯值，就增加0.1%二氧化氯（对浆）。目前用氯量大致在1（二氧化氯计）左右。,D段工艺参数,漂白终点判定：1、测量残氯浓度0.10.15g/l（视具体情况）。2.凭经验控制，即综合纸浆颜色、PH值、残氯等进行控制。如纸浆白度、PH3.5-4、残氯在0.10.15g/l之间，可为漂白终点（视实况）。,生产常见质量问题,一、洗后浆质量超标1、卡伯值超标蒸煮硬度偏大；氧脱效率低下（工艺条件或操作不当、设备运行不良）；2、残碱超标浆料滤水性差（浆料特性、粘度低）；洗浆机效率低（设备工作不良、操作不当）；,生产常见质量问题,二、白度波动浆种不同，漂白性能也不同；未漂浆质量波动（硬度、残碱等）；仪表失准（浓度、流量计，在线白度仪、残氯仪等）；外部影响（来自外部的热水、温水、白水等）；操作人员（水平、判定、失误）；,生产常见质量问题,三、尘埃超标尘粒可分为两大类：一类是从树木带来的树皮、木节、树脂和纤维束（未煮透的成束纤维）；另一类是外来的尘粒，如飞灰、沙子、石灰、昆虫碎片、花粉等。洁净度对外销浆板是很重要的指标，漂白状况是消除可漂性尘粒的重要因素。首先要做的是，确认在漂白中各种纤维束的漂率范围，下面是从高漂率到低漂率的序列：纤维束、外皮、木节粗厚的纤维束粒子比细薄的更难除去，因为透过一个尘埃粒子所需时间与厚度成正。,生产常见质量问题,对于化学品浓度，去除纤维束粒子的反映指数高于增白作用，这意味着与去除发色物质相比较，较高的漂白化学品浓度更利于去除纤维束。在漂白中去除纤维束粒子的活化能大大低于增白作用，这意味着，如果将降低温度，增白反应就要比去除纤维束粒子的反应要慢地多。因此，漂白温度较低有利于纤维束粒子的去除。氯气、二氧化氯相对比，二氧化氯的纤维束去除率最高，这是因为二氧化氯脱木素的速度最慢，氯气脱木素的速度最快。漂白化学品在木素反应中很快耗尽，可用于去除纤维粒子的化学品就很少了。,生产常见质量问题,1、树脂尘埃超标可能原因：阔叶浆比针叶浆更容易产生树脂障碍；浆料的材质；沉积管道、设备上的树脂脱落（自然脱落、外力条件下）；加入滑石粉量（或加入点）不当；2、纤维性尘埃超标可能原因：压力筛（筛框损坏、选型、操作）；欠漂（开停机过程中、质量波动、操作控制）；,环境、健康,警示标志,警示标志,禁止标志,环境、健康,使用的各种化学品、生产过程中产生的废液、废气；生产过程中的高温蒸汽、浆料等；生产过程中跑、冒（浆液）现象和设备、管道腐蚀引起的泄漏；高空作业；设备运行噪音；酸洗溶液（除垢剂、盐酸等）；,氯气CL2,氯，CL，原子量35.5。氯气是一种黄绿色、有强烈刺激性的气体。可溶于水和碱溶液，易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂。氯气遇水后生成次氯酸和盐酸，再分解为新生态氧。在高压下氯气液化成液氯。氯气有强烈腐蚀性，设备及容器极易被腐蚀而泄漏。,氯气CL2,接触氯的机会有：使用过程中若设备、管道密闭不严或检修时均可接触到氯。漂白过程中出现过漂时，亦可发生大量氯气逸散。巡检、化验取样，接触从洗浆机散发的氯气。氯气对人体的作用有急性中毒和慢性损害两种，急性中毒临床上又可分为刺激反应、轻度、中度、重度中毒。,二氧化氯CLO2,一、二氧化氯的物理性质二氧化氯常温下是黄绿色或橘红色气体，二氧化氯气体在外观和气味上酷似氯气，有窒息性臭味；在冷却并超过-40时，为深红色（或红褐色）液体；温度低于-59时为橙黄色固体。二氧化氯的浓蒸气超过大气压强41Kpa时爆炸，即在40Kpa压强时爆炸；当溶液中二氧化氯浓度高于10（Wt/V）或空气中大于10（V/V）时，易发生低水平爆炸。二氧化氯不稳定，受热或遇光易分解成氧和氯，引起爆炸。二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是氯气的5倍，溶解中形成黄绿色的溶液，具有与氯气近似的辛辣的刺激性气味。,二氧化氯CLO2,二、二氧化氯的化学性质二氧化氯系一强氧化剂，与很多物质能发生剧烈反应。二氧化氯腐蚀性也很强，能与Zn、Ca、Al、Mg、Ni等反应生成相应的亚氯酸盐。,二氧化氯CLO2,接触二氧化氯的机会有：使用过程中若设备管道密闭不严或检修时均可接触到二氧化氯。漂白过程中出现过漂时，亦可发生大量二氧化氯及氯气逸散。巡检、化验取样，接触从洗浆机散发的二氧化氯及氯气。,双氧水H2O2,双氧水，学名过氧化氢，系无色透明液体，溶于水、醇及醚，高浓度时有腐蚀性，放置时渐渐分解为氧及水。30%双氧水密度为1.11g/3，熔点-0.89，沸点为151.4。分子式H2O2，分子量：34.01。,双氧水H2O2,毒性H2O2从一般意义上讲是无毒的，对皮肤、眼睛和粘液膜有刺激作用，浓度较低时可产生漂白和灼烧感觉，浓度高时可使表皮起泡和严重损伤眼睛。其蒸汽进入呼吸系统后可刺激肺部，甚至导致器官严重损伤。当H2O2沾染人体或溅入眼内时应用大量清水冲洗。接触双氧水的机会有：使用过程中若设备管道密闭不严或检修时均可接触到双氧水。,烧碱NaOH,物理化学性质：属强碱，具有强烈的腐蚀性，常温下30%的烧碱为液体。与酸接触能发生剧烈反应，放出大量的热，能腐蚀金属，浸蚀某些塑料、橡胶。烧碱作为强碱具有腐蚀性，应避免与身体接触或吸入。操作时必须配戴好防护眼镜和橡皮手套。接触废气的机会有：生产过程中若设备、管道密闭不严或检修时均可接触到烧碱。化验工作（测碱浓度）。,黄浆段废气,硫酸盐法制浆过程中产生的含硫物H2S(硫化氢)CH3HS(甲硫醇)、CH3SCH3(甲硫醚)、CH3SSCH3(二甲硫醚)等气体如果排放到空气中,不仅严重影响制浆造纸厂的工作环境、工作人员的身体健康,还严重影响到周围居民的生活环境.接触废气的机会有：生产过程中若设备密闭不严或检修时均可接触到废气。生产过程中巡检工作（检测PH值、检查设备运行时等）。生产出现跑、冒浆（液）,漂白废气,漂白产生废气含氯气体，超标排放到空气中,不仅严重影响制浆造纸厂的工作环境、工作人员的身体健康,还严重影响到周围居民的生活环境.接触废气的机会有：生产过程中若设备密闭不严或检修时